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Planeamiento de Minas Subterráneas

Aplicando Software Minero

Por: Ing. Carlos Eduardo Smith AlvaIng. Ciro Manolo Alegre Huamán

Planeamiento de Minas Subterráneas Aplicando Software Minero

Agenda

1. ¿Por qué los Planes de minado, No se Cumplen?

2. ¿Por qué los Procesos de Reconciliación de Tonelajes y Leyes generan Resultados Inconsistentes?

3. ¿Qué se requiere para que las reservas de mineral sean auditables?

4. ¿Cómo la seguridad de las operaciones mineras esta ligada a las prácticas de planeamiento de minado?

5. ¿Cómo generar Planes de Minado que garanticen la máxima rentabilidad de las operaciones mineras?

6. ¿Cómo la investigación y el desarrollo tecnológico hacen posible generar planes de minado confiables?

Objetivos de la Ponencia:

1. Analizar el proceso del planeamiento de minado subterráneo considerando las mejores prácticas y

estándares internacionales.

2. Evaluar el impacto de las Reservas Minerales en el proceso del Planeamiento de minado subterráneo.

3. Evaluar los resultados de aplicar herramientas tecnológicas de software minero en el Planeamiento de

Minado Subterráneo.

4. Establecer la importancia de la investigación y desarrollo tecnológico orientado al planeamiento de minado

subterráneo.

5. Conclusiones.

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Importancia de los Datos en el Negocio Minero:•Los datos recopilados en las etapas de exploración así como los estimados de los recursos y reservas de mineral son fundamentales para todas las operaciones mineras independientemente del volumen o materia prima (Annels, 1991; Stone y Duna, 1996; Sinclair y Vallée, 1998; Stephenson y Vann 2001)•Los riesgos asociados con la minería son variados y complejos, donde la fuente principal de riesgo es el propio yacimientomineral (Snowden y otros, 2002)



Administración de Información Geológica en una Base de Datos Centralizada

Resultados de Una Base de Datos Centralizada:•Integridad de la Data Geológica y Minera.•Gestión Completa de QA/QC (Control y Aseguramiento de la Calidad).•Cumplimiento de los códigos de certificación de recursos y reservas de mineral (JORC, Samrec, NI43-101).•Estandarización y Trazabilidad de los datos, etc.



Generación del Modelo Geológico en 3D

Sondajes en 3D Interpretación Geológica en 3D Modelamiento Geológico en 3D

Generación del Modelo Geotécnico en 3D

Modelamiento del Control Estructural, Litológico y de Alteración en 3D Modelamiento Geotécnico en 3D



Generación del Modelo de BloquesFundamentado en SMU (Unidad Selectiva de Minado)

Generación de Sub Celdas acorde

a la geometría del yacimiento

Modelo de Bloques Vacío / Inicio del AnálisisGeoestadístico (Recursos Minerales)

Desde un punto de vista técnico las dimensiones de los bloques en un modelo 3D de recursos minerales puede estar condicionado por el tipo de yacimiento, por la continuidad de la mineralización, los requisitos de producción diaria, etc.El tamaño del bloque se denomina la Unidad Selectiva de Minado (SMU).


6 8 10 12 14 16

AU

CU

CU


Análisis Estadístico de datos del yacimiento Análisis y determinación de la Variografía del yacimiento

Elipsoides de Búsqueda Variogramas

Scatter Plot of AU and CU

6000

5000

4000

3000

4000

3500

Scatter Plot of AU and CU

2000 3000

1000

0

0 2 4

2500

2000

1500

1000

500

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

AU

Interpolación de leyes del yacimiento Modelo de Bloques con leyes Interpoladas Reporte del Modelo de Bloques con leyes InterpoladasEcuaciones de Krigeado



Categorización del Modelo de Bloques

Relación General entre Resultados de Exploración, Recursos y Reservas Minerales – Código de JORC

Reporte de Recursos Minerales Categorizados


LME Zinc Price and 90th%ile of Zinc Cash Cost Curve

U S$

/


Relación General entre Resultados de Exploración,Recursos y Reservas Minerales – Código de JORC

Open Pit

Factores de Minería

Underground

Room and PilarDilución a 5% - 10% Recuperación baja menor a 75% Costo de producción 10-20$/t

Cut and Fill MiningBaja dilución menor a 10%Alta recuperación mayor a 90% Alto costo de producción 40-150 $/t Baja productividad 200 a 4500 tpd

Longhole Open Stoping / Sublevel Open Stoping Dilución de 12 - 15% Recuperación menor a 75% Costo 12-25 $/tRelleno de caserones

Vertical Crater Retreat Dilución 15 -20 % Recuperación menor a 80% Costo 15-45 $/t dependiendo si se rellena o no

Factores Metalúrgicos

Factores de Minería: Evaluación Geotécnica del yacimiento, Método de Explotación, Factor de Recuperación por Método de Minado, Dilución, Accesibilidad, etc.

Factores Metalúrgicos: Tecnología orientada a maximizar la recuperación metalúrgica por tipo de mineralización, supuestos o tolerancias efectuados para elementos nocivos o contaminantes, maximizar el ratio de concentración, etc.

Factores Económicos:Derivado de los costos de operación proyectados con relación al capital o los supuestos que se han hecho sobre ellos., los precios de los productos, tasas de cambio, costos de transporte y tratamiento (maquila), penalidades, etc. Los factores económicos pueden ser expresados a través de un CutOff o NSR.

Factores de Mercado:Oferta, demanda, y situación del stock para el producto en particular, tendencias de consumo y factores que podrían afectar la oferta y la demanda en el futuro. Pronósticos de precios y volúmenes así como base para estos pronósticos. En lo que respecta a minerales industriales, especificación del cliente, pruebas y requisitos de aceptación previos al contrato de suministros

Factores Legales, Ambientales, Sociales y Gubernamentales:Considera factores de riesgo natural (Sismos, erupción volcánica, etc.), factores de infraestructura, ambientales (EIA, Permisos, autorizaciones, etc.), legales (Concesiones Mineras y derechos mineros, etc.), factores sociales y gubernamentales en la posible viabilidad de un proyecto y/o en la estimación y clasificación de las Reservas de Mena.

Factores Económicos

Cobre

5000 Precio del Zinc y la Curva de Costos de la Industria (90%)

4500

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Fuente: Brook Hunt, LME, Macquarie Research, Julio 2009

Factores de Mercado


EVALUACION PARA DEFINIR EL METODO DE MINADO FACTIBLE A SER APLICADO

Para determinar la factibilidad del método de minado a aplicar en un cuerpo mineralizado, es necesario comparar las características del depósito o cuerpo mineralizado, con las propiedades requeridas para la aplicación de dicho método de minado. De esta forma el método o los métodos que mejor se ajusten, serán considerados técnicamente factibles y podrán ser evaluados económicamente.

Las técnicas de selección para evaluar el método de minado considera generalmente dos aspectos fundamentales:

•Las características físicas y geológicas del cuerpo mineralizado, y•Las condiciones geotécnicas del cuerpo mineralizado y de sus rocas encajonantes.

Para la selección del método o métodos de minado se puede aplicar la técnica propuesta por David E. Nicholas (1981) la cual se basa en definir un puntaje a los métodos de explotación considerados. Aquellos métodos que presentan un mayor puntaje, presentarán las condiciones más favorables para su aplicación. La Tabla abajo mostrada es un ejemplo de un ranking elaborado en base a la aplicación de la técnica de Nicholas a un caso específico.Adicionalmente a este proceso las dimensiones y geometrías de explotación deben ser evaluadas geotécnicamente con el Método Gráfico de Estabilidad de Laubscher (1990) a fin de establecer los radios hidráulicos que eviten la activación de un potencial derrumbe o inestabilidad del macizo rocoso.



Software Minero Para La Obtención de Reservas Minerales (UG) Fundamentado en la aplicación de Algoritmos Matemáticos

Inputs – RecursosMinerales (UG)

•Recursos Medidos e Indicados•Método de Explotación SLS•Dimensiones Geotécnicamente determinadas para los Stopes•Altura:20 m Largo:10m Ancho: Potencia de Ore Body•Factor de Recuperación(método de minado): 85%•NSR >= US$80/TM•Dilución: 12%

Outputs – ReservasMinerales (UG)

•Stopes de Minado en 3D•Cuantificación y ubicación espacial de la Dilución Interna y Externa•Stopes bajo Restricción de Pilares y Puentes• Reporte de Tonales, Leyes,NSR y dilución por Stope.•Evaluación de múltiples escenarios bajo distintos parámetros modificadores (CutOff, NSR, Dilución, etc.)

Recursos Medidos e Indicados Formas Minables:“Stopes de Minado”

Cuantificación y ubicaciónespacial de la Dilución

Reporte de Tonelajes y Leyes de Stopes de Minado Stopes de Minado en 3D


La animación muestra secciones verticales donde el Algoritmo de Optimización genera Stopes de Reservas Minerales

La optimización 3D determina si se debe separar caserones o combinar estos con materiales de baja ley a fin de maximizar el valor sin dejar de cumplir las restricciones impuestas.



Reporte de Reservas Minerales(Tonelajes, Leyes, Dilución, NSR, etc)

Outputs – Reservas Minerales (UG)

•Stopes de Minado en 3D•Cuantificación y ubicación espacial de la Dilución Interna y Externa•Stopes bajo Restricción de Pilares y Puentes• Reporte de Tonales, Leyes, NSR y dilución por Stope.•Evaluación de múltiples escenarios bajo distintos parámetros modificadores (CutOff, NSR, Dilución, etc.)

Planeamiento de Minado

•Diseño definitivo deInfraestructura de mina•Programación de tonelajes y leyes en el tiempo.•Definición del Plan de Minado (Mediano y/o Largo Plazo)•Determinación de la rentabilidad del proyecto minero (máximo NPV)•Optimización del Planeamientode Minado

“La planificación minera se encarga de diseñar la mejor estrategia productiva, en función de las reservas minerales existentes y las estrategias de negocios establecidas por la compañía minera”



Stopes de Reservas Minerales Infraestructura de Mina

S026

S033

S040

S047

S025

S032

S039

S046

S024

S031

S038

S045

S053

S023

S030

S037

S044

S052

S022

S029

S036

S043

S051

S059

S021

S028

S035

S042

S050

S058

S027

S034

S041

S049

S057

S048

S056

S055

S054

S062

S061

S066

S060

S065

S064

S063

S067

Plan de Producción (Tonelajes y Leyes) Plan de Avances Horizontales y Verticales



Plan de Avances Horizontales y Verticales Basado en el Diseño de Mina



Plan de Producción Mina Basado en Reservas de Mineral



Plan de Producción y Avances en el 2014 – Secuencia de Actividades de Mina



Animación 3D del Plan de Avances y Minado



Planeamiento de Minado Ejecución del Planeamiento

Evaluar los Resultados de la Ejecución del Planeamiento

Reconciliación!!!



Reconciliación…. ¿Qué es? y ¿Para que sirve …?

La reconciliación es en esencia el proceso de identificación, análisis y gestión de la varianza entre los resultados previstos y los reales ; los procesos de reconciliación permiten identificar oportunidades de mejora en la cadena de valor del negocio minero.

Los objetivos básicos de la reconciliación son (Glacken y Morley, 2003):

• Medir el rendimiento de la operación contra los objetivos.• Confirmar la precisión en la estimación de tonelajes y leyes de los recursos y reservas demineral.• Asegurar una valoración exacta de las reservas mineras.• Proporcionar indicadores clave de rendimiento en la operación.

Los procesos de reconciliación pondrán al descubierto los problemas en la estimación de tonelajes y leyes, en los procesos de muestreo, en los métodos de extracción, problemas de procesamiento y una serie de otros problemas técnicos (Crawford, 2003). Estos problemas pueden ser analizados a fin de implementar medidas orientadas a la resolución de los mismos; “el resultado esperado de este ciclo será la mejora continua ”


Planificación – Ejecución - Reconciliación



La Pirámide Inversa de la Reconciliación



Conclusiones:

•La integridad de la data obtenida en los procesos de exploración tienen una importancia de primer orden a la hora de generar los modelos en que se desarrollará el proceso de planificación.

•El entendimiento y la correcta interpretación entre recursos y reservas de mineral es decisivo para generar planes de minado confiables.

•Todo plan de minado se deber realizar en base a reservas de mineral, los recursos minerales que intervienen en esta etapa son sólo los de categoría Medidos e Indicados.

•La Geotecnia juega un papel de primer orden a la hora de establecer los parámetros de diseño para cualquier método de minado lo cual a su vez condicionara los niveles de seguridad en nuestras operaciones mineras.

•Es Imperativo implementar procesos de reconciliación en toda la cadena de valor del negocio minero.

•La investigación y la tecnología hace posible hoy día generar planes de minado confiables generándolos rápida y eficazmente, pero el entender claramente los fundamentos técnicos nos llevan a generar un buen planeamiento de minado.



Gracias…!!!!


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